景區(qū)崩塌地質災害論文
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1地質背景
1.1地層巖性
葡萄溝景區(qū)及附近區(qū)域出露的地層按時代成因可以分為第四系下更新統(tǒng)和全新統(tǒng)，其中：下更新統(tǒng)主要由灰色巨厚的西域礫巖層，鈣質膠結，夾有細礫巖、礫狀砂巖及砂質泥巖的透鏡體等巖性組成，巖層厚度大于50m，下伏第三系泥巖、砂巖；全新統(tǒng)主要包括全新統(tǒng)坡積層和全新統(tǒng)沖積洪積層，全新統(tǒng)坡積層分布在防治區(qū)葡萄溝東西兩側第一斜坡帶山坡上及坡腳處，巖性為坡積碎石土，厚度1.5~3.5m，該層直接覆蓋在下更新統(tǒng)西域礫巖層之上；全新統(tǒng)沖積洪積層呈條帶狀分布于葡萄溝現代河床中，巖性為單一圓礫或卵石，局部夾有細砂透鏡體。圓礫厚度在北側Ⅲ號防治區(qū)為7.42m，在南側Ⅴ號防治區(qū)揭露厚度6.5m。卵石層在南側Ⅴ號防治區(qū)揭露厚度為4.8m。
1.2地質構造及新構造運動
在區(qū)域地質構造上，吐魯番葡萄溝風景區(qū)位于北天山優(yōu)地槽褶皺帶東段的吐魯番—哈密山前坳陷的山間構造斷陷盆地—吐魯番盆地中部，其次級構造包括火焰山逆斷裂褶皺帶（火焰山背斜）和火焰山山前坳陷2個單元，兩者被吐魯番大斷裂所分開。新構造運動對盆地內地貌、第四紀地質和氣候的發(fā)展過程及特征具有明顯的控制作用。吐魯番盆地為地槽型封閉盆地，同時具有一些斷陷盆地的特征。新構造運動活動強烈，上升幅度大，在時間上具有階段性和間歇性，在空間上有較大的差異性，在景區(qū)區(qū)內形成構造剝蝕低山特征，由于新構造運動強烈，侵蝕切割剝蝕明顯，形成了景區(qū)目前河谷地貌的特征。
1.3水文地質條件
地質葡萄溝景區(qū)及附近分布的地下水類型主要包括松散巖類孔隙水和碎屑巖類裂隙孔隙水2大類。松散巖類孔隙水分布于葡萄溝河谷內及葡萄溝出山口以南的山前傾斜平原地區(qū)，為單一結構孔隙潛水。含水層巖性一般為砂礫石和中粗砂，水化學類型主要為HCO3•SO4-Ca•Na型水，水質較好，礦化度小于0.5g/L左右；碎屑巖類裂隙孔隙水主要分布于防治區(qū)下更新統(tǒng)西域礫巖下伏第三系砂巖、礫巖組成的基巖區(qū)。含水層巖性為砂巖和礫巖。由于含水層富水性差，流量較小，呈片狀滲出，水質一般較差。
1.4工程地質條件
根據區(qū)域工程地質條件，按照巖土體的組成巖性、結構類型、巖石強度等，防治區(qū)內巖土體分為3個工程地質巖組：（1）層狀軟弱的西域礫巖巖組：主要分布于葡萄溝景區(qū)東西兩側陡崖及人工削坡處，巖性為砂礫石，呈膠結—半膠結狀態(tài)，密實，具半成巖性質，為葡萄溝特殊地質環(huán)境下形成的特殊地層，統(tǒng)稱該地層為西域礫巖。天然容重一般在2.1g/cm3。具有近水平層理，局部地段夾有細礫巖、礫狀砂巖及砂質泥巖的透鏡體。西域礫巖的承載力特征值達400~500kPa。（2）碎石土單層土體組：主要分布于葡萄溝景區(qū)北部葡萄溝兩側火焰山山坡上，主要巖性為坡積碎石土，地層厚度1~3m不等，結構較為松散，具順坡向層理。下伏地層為巨厚西域礫巖，承載力特征值為200~300kPa。（3）粉土和砂礫石雙層土體組：主要分布于葡萄溝河河床兩側階地上，巖性為沖洪積粉土和砂礫石，具二元結構，表層粉土厚度薄，一般在1m左右，松散，下部砂礫石,密實。該地層承載力特征值一般為100~350kPa。
根據葡萄溝景區(qū)崩塌地質災害的發(fā)育特征，主要可以分為崩塌危巖體和崩塌危巖帶兩種類型。其中，崩塌危巖帶是由幾個單體崩塌危巖體組成，同時單體之間尚存在規(guī)模小、僅以碎落、掉塊為主的危巖體。在葡萄溝景區(qū)共發(fā)育有崩塌地質災害點29處，其中19處為崩塌危巖體（帶），為重要地質災害點，這些地質災害點均發(fā)生過崩塌，并在已發(fā)生的崩塌后壁陡崖上仍保留有危巖體（帶），剩余10處為一般崩塌災害點，對旅游區(qū)不會構成直接威脅。
3崩塌地質災害形成機制和影響因素
3.1崩塌危巖體（帶）形成機制
葡萄溝景區(qū)內危巖體的形成主要受裂隙控制。主要有2類破壞裂隙：后緣卸荷裂隙和風化裂隙，2組結構面將崖體切割成獨立塊體。景區(qū)陡崖面走向為北北東向，其中危巖體后緣卸荷裂隙多與陡崖總體走向平行或斜交，風化裂隙基本與陡崖面垂直或斜交。兩組結構面將崖體切割成獨立的塊體，在重力、風化營力、凍脹、震動力等不斷作用下，裂隙會不斷發(fā)展而張開，當其穩(wěn)定性失衡時，危巖體就會發(fā)生崩塌。加之結構面產狀直立，雨水易于滲入，在雨水、氣溫等長期作用下，結構面越張越大，最終導致崖體崩塌。
3.2崩塌危巖體（帶）影響因素
葡萄溝景區(qū)內崩塌的形成主要受自然因素影響，其次是人為因素影響。影響崩塌形成的自然因素包括地形地貌條件、地層巖性條件、地質構造條件、氣象水文條件、地震條件和人類工程活動。（1）地形地貌條件。陡峻斜坡地形是形成崩塌的必要條件，葡萄溝景區(qū)內邊坡陡峻，由于受人工切坡和風化剝蝕，坡腳形成近于直立的陡崖，坡度大于70°，為崩塌地質災害的發(fā)生提供了有利的地質環(huán)境條件。（2）地層巖性條件。地層巖性的構成是崩塌地質災害發(fā)生的物質條件。葡萄溝景區(qū)危巖陡崖面主要由第四系西域礫巖組成，層狀結構，該巖石具有抗風化能力較差和裂隙較為發(fā)育等特點。（3）地質構造條件。地質構造因素與崩塌地質災害的發(fā)生有著密切的聯(lián)系。葡萄溝景區(qū)新構造運動強烈，上升幅度大，構造運動使巖體卸荷裂隙、風化裂隙發(fā)育，從而加劇了崩塌災害的發(fā)生。（4）氣象水文條件。葡萄溝景區(qū)屬于典型的北溫帶干旱氣候，多年年平均降雨量在10~16mm之間，多集中在6~8月。降水后形成的地表水通過陡崖后緣的裂縫滲漏到陡崖裂隙內，降低了裂縫的力學性能，同時，增加了裂縫內的水壓力，誘發(fā)危巖崩塌的發(fā)生。（5）地震條件。葡萄溝景區(qū)屬地震多發(fā)區(qū)，地震可導致構造裂隙發(fā)育、巖體破碎、應力急劇變化等，地震基本裂度位于Ⅶ度區(qū)，地震是導致崩塌的重要因素之一。（6）人類工程活動。葡萄溝景區(qū)內陡崖坡腳緊鄰各類民房設施、旅游設施及引水渠道，東西兩岸建設用地有限，迫使當地居民對葡萄溝東西岸山體進行開挖、削坡，擴大建設用地，從而形成高陡邊坡，使邊坡穩(wěn)定性變差，甚至形成不穩(wěn)定陡坡。經過對崩塌危巖體（帶）影響因素的綜合分析，影響葡萄溝景區(qū)危巖體（帶）發(fā)育的主要控制因素是卸荷裂隙和風化裂隙，主要誘發(fā)因素為暴雨、地震和人工切坡。
4防治對策及建議措施
在葡萄溝景區(qū)，當地政府部門和居民也采取了相應的防治措施，已有的防治工程設施主要對葡萄溝東側崩塌體坡腳進行了治理，采取的治理措施主要有簡易擋墻、引水渠道（落石溝）、生物防治（林地）和安全警示牌等四類。但是大部分擋墻防治措施的砌體形式結構簡單，整體性差，部分擋墻修建過高，抗側向推力能力降低，部分地段甚至出現了垮塌。本文在充分保障當地居民的生民財產安全和保護當地旅游資源的基礎上，并根據葡萄溝景區(qū)內崩塌地質災害的發(fā)育范圍和特征，將景區(qū)內的崩塌地質災害分為5個分區(qū)分別進行防治設計，其編號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。根據本次地質災害的防治思路，對葡萄溝景區(qū)內崩塌地質災害主要采取被動防護的工程措施，除WY01危巖體采用貼坡防護，WY04和WY12包含鑲補坡腳外，其余危巖體均采用在坡腳或坡底處設置SNS被動防護網和樁板式擋墻的被動防治措施。其中WY01危巖體的防治措施。
5結論及建議
（1）在葡萄溝景區(qū)內共發(fā)育有29處崩塌地質災害點，其中19處為崩塌危巖體（帶），為重要地質災害點，剩余10處為一般崩塌災害點，對旅游區(qū)不會構成直接威脅。（2）葡萄溝景區(qū)內崩塌的形成主要受自然因素影響，其次是人為因素影響。影響崩塌形成的因素主要包括地形地貌條件、地層巖性條件、地質構造條件、氣象水文條件、地震條件和人類工程活動。其中，卸荷裂隙和風化裂隙是影響葡萄溝景區(qū)危巖體（帶）的發(fā)育主要控制因素，而暴雨、地震和人工切坡是主要的誘發(fā)因素。（3）在綜合分析已有研究成果的基礎上，對葡萄溝景區(qū)內的崩塌地質災害主要采取被動防護工程措施，除WY01危巖體采用貼坡防護，WY04和WY12包含鑲補坡腳外，其余危巖體均采用在坡腳或坡底處設置SNS被動防護網和樁板式擋墻的被動防治措施。
作者：張菊秀賀根義單位：新疆地礦局第二水文工程地質大隊
